1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 150 से 115 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 20 से 75 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 150 → 115 °CTc: 20 → 75 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक का ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 5 m² और समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 200 W/(m²·K) है। गर्म तरल 100 से 75 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 30 से 40 °C तक गर्म होता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।
A = 5 m²U = 200 W/(m²·K)Th: 100 → 75 °CTc: 30 → 40 °C
Q̇ = kW
3.मध्यम
एक संघनित्र में भाप नलियों के बाहर स्थिर 105 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) नलियों से होकर बहता है और 25 से 60 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 3000 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Ts = 105 °Cṁ = 1 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 25 → 60 °CU = 3000 W/(m²·K)
A = m²
4.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 270 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 165 से 55 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 30 से 75 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1000 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 270 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 165 → 55 °CTc: 30 → 75 °C
A = m²
5.कठिन
गर्म तेल (1 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 80 से 45 °C तक ठंडा होता है। यह 15 °C पर प्रवेश करने वाले 1 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 800 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
ṁh = 1 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 80 → 45 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.कठिन
एक प्रतिप्रवाह डबल-पाइप ऊष्मा विनिमयक में गर्म तेल (0.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) भीतरी नली में बहता है और 110 से 70 °C तक ठंडा होता है। वलयाकार स्थान में पानी (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 20 °C पर प्रवेश करता है। भीतरी नली का व्यास 32 mm है, और U = 400 W/(m²·K) इसी व्यास पर आधारित है। आवश्यक नली लंबाई L ज्ञात कीजिए।
ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 110 → 70 °Cṁc = 1.5 kg/sTc,in = 20 °CD = 32 mmU = 400 W/(m²·K)
L = m
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 84.61 K
- 2. Q̇ = 52.14 kW
- 3. A = 0.8017 m²
- 4. A = 5.321 m²
- 5. A = 2.415 m²
- 6. L = 17.61 m
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